JP3222301U - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工程毎に加工工具に適切に液体を供給する加工装置を提供する。【解決手段】加工装置は、被加工物を切削する切削ブレード５０と、切削ブレードに液体を供給し、切削ブレードに対する位置が互いに異なる複数の供給ノズル５８と、を備える。【選択図】図２

Description

本考案は、加工装置に関する。

液体を供給しながら半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板などを切削したり研削したりする加工装置は、切削ブレードや研削ホイール等の加工工具を備える。例えば特許文献１には、加工工具に冷却や加工のための液体を噴射するノズルを設ける旨が記載されている。このノズルは、加工工具に対する角度が固定されている。

特許第５１４９０３５号公報

ここで、ノズルから加工工具に適切に液体を供給するためには、ノズルの加工工具に対する角度を、加工工程に応じて変えることが望ましい。この場合、工程毎にノズルを換装する必要があるが、ノズルを換装するために時間を要するし、例えば熟練していない作業者によるノズルの誤換装を招くおそれもある。従って、加工装置において、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することが求められている。

本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することが可能な加工装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案の加工装置は、被加工物を切削する切削ブレードと、前記切削ブレードに液体を供給し、前記切削ブレードに対する位置が互いに異なる複数の供給ノズルと、を備える。

前記供給ノズルは、液体を噴射する噴射口が前記切削ブレードの外周に対向して、前記切削ブレードの外周に液体を供給することが好ましい。

前記切削ブレードと複数の前記供給ノズルとを備える第１加工ユニットと、前記切削ブレードと複数の前記供給ノズルとを備える第２加工ユニットと、を有することが好ましい。

前記供給ノズルによる液体の供給を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、複数の前記供給ノズルから、液体を供給する前記供給ノズルを選択することが好ましい。

本考案の加工装置は、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することが可能となる。

図１は、本実施形態に係る加工装置の外観構成を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る加工ユニットの模式図である。 図３は、本実施形態に係る制御装置のブロック図である。 図４は、液体を供給する供給ノズルを設定する画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本考案の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本考案が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本考案の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。なお、以下の実施形態において、なお、以下の説明に用いられるＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに垂直であるものとする。

図１は、本実施形態に係る加工装置の外観構成を示す斜視図である。まず、実施形態に係る加工装置２によって加工される被加工物１００について説明する。被加工物１００は、図１に示すように、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板１０１とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウエーハである。被加工物１００は、基板１０１の表面１０２に形成された複数の分割予定ライン１０３によって格子状に区画された領域にデバイス１０４が形成されている。

被加工物１００は、表面１０２の裏側の裏面１０５に基板１０１より径の大きい粘着テープであるダイシングテープ１０６が貼着され、ダイシングテープ１０６の外周に環状のフレーム１０７が貼着される。すなわち、被加工物１００は、環状のフレーム１０７の開口にダイシングテープ１０６を介して支持されている。

なお、被加工物１００の基板１０１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、例えば、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる任意の形状の基板１０１を被加工物１００として用いることもできる。また、デバイス１０４の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。さらに、被加工物１００の基板１０１の表面１０２に、機能層としてのＬｏｗ−ｋ層ともいう低誘電率絶縁体被膜を積層し、低誘電率絶縁体被膜がデバイス１０４を構成する回路を支持した構成としてもよい。

次に、実施形態に係る加工装置２について説明する。加工装置２は、図１に示すように、θテーブル１０と、θテーブル１０の上方に配置されるテーブル基台２０と、テーブル基台２０の載置面に載置されて着脱自在に固定され、上面の保持面３３で被加工物１００を吸引保持するチャックテーブル３０と、チャックテーブル３０に保持された被加工物１００を切削加工する加工ユニット４０と、を備える。

θテーブル１０は、モータ等の不図示の回転駆動源を備え、上方に配置されるテーブル基台２０及びチャックテーブル３０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転させる。

テーブル基台２０は、金属等の導体によって形成されており、チャックテーブル３０を載置して支持及び固定する本体部２１と、この本体部２１の外周部に配置されてフレーム１０７を保持して固定する４つのフレーム保持部であるクランプ２２とを備える。本体部２１は、その上面に、チャックテーブル３０を載置して支持する平坦な載置面を有している。

クランプ２２は、本体部２１に対して径方向に移動可能に設けられており、被加工物１００及びフレーム１０７の径方向の大きさに応じて交換して使い分けられるチャックテーブル３０の径方向の大きさに基づいて、適宜移動して用いられる。また、チャックテーブル３０に近接する位置には、被加工物１００をチャックテーブル３０へと搬送する不図示の搬送機構が設けられている。

チャックテーブル３０は、上面に平坦な保持面３３を構成する吸着部３１と、平坦な裏面を構成するテーブル本体３２とを備える。吸着部３１は、テーブル本体３２の上面に設けられる。吸着部３１は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミックス等から構成されて、保持面３３全体で、ダイシングテープ１０６を介して被加工物１００を吸引保持する。

チャックテーブル３０は、テーブル基台２０の載置面にテーブル本体３２の裏面３４が載置されて、テーブル基台２０上に載置される。チャックテーブル３０は、吸引源（図示略）からの負圧により、テーブル基台２０の裏面３４が載置面に密着してテーブル基台２０に吸引保持されて、テーブル基台２０に固定される。また、チャックテーブル３０は、保持面３３にダイシングテープ１０６を介して被加工物１００を吸引保持する。

加工装置２は、加工ユニット４０として、第１加工ユニット４０Ａと第２加工ユニット４０Ｂとを有する。第１加工ユニット４０Ａと第２加工ユニット４０Ｂとは、チャックテーブル３０をＹ軸方向に挟むように設けられる。本実施形態では、このように加工ユニット４０が２つ設けられるが、それに限られず、１つのみ設けられていてもよく、３つ以上設けられていてもよい。

加工装置２は、テーブル基台２０及びチャックテーブル３０が上方に配置されたθテーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構１２を備える。Ｘ軸移動機構１２は、テーブル基台２０及びチャックテーブル３０と加工ユニット４０とを相対的に、それぞれ、加工送り方向であるＸ軸方向に沿って移動させる。

加工装置２は、各加工ユニット４０をそれぞれＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構１４を備える。Ｙ軸移動機構１４は、テーブル基台２０及びチャックテーブル３０と加工ユニット４０とを相対的に、それぞれ、割り出し送り方向であるＹ軸方向に沿って移動させる。

加工装置２は、各加工ユニット４０をそれぞれＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸移動機構１６を備える。Ｚ軸移動機構１６は、テーブル基台２０及びチャックテーブル３０と加工ユニット４０とを相対的に、それぞれ、切り込み送り方向であるＺ軸方向に沿って移動させる。

加工ユニット４０に隣接する位置には、被加工物１００を撮像するための撮像ユニットであるカメラ４２が設けられている。カメラ４２は、加工ユニット４０とともに移動し、Ｙ軸移動機構１４によって割り出し送りされ、Ｚ軸移動機構１６によって切り込み送りされる。

加工ユニット４０は、図１に示すように、外周縁に環状の切れ刃を備える切削ブレード５０が、チャックテーブル３０の保持面３３と概ね平行な回転軸のスピンドルの一端側に装着された切削ユニットであり、チャックテーブル３０に保持された被加工物１００を切削加工する。スピンドルの回転軸は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して概ね垂直であり、Ｙ軸方向に対して概ね平行である。スピンドルの他端側には、モータ等の不図示の回転駆動源が連結されており、切削ブレード５０は、スピンドルを介して伝達される回転駆動源のトルクによって回転する。切削ブレード５０の回転動作により、被加工物１００には、分割予定ライン１０３に沿って切削溝が形成されて、各デバイス１０４に個片化される。

以下、加工ユニット４０についてより詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る加工ユニットの模式図である。図２に示すように、加工ユニット４０は、切削ブレード５０と、スピンドル５２と、ブレードカバー５４と、接続パイプ５５と、供給ノズル５６と、複数の供給ノズル５８と、を備える。なお、図２の加工ユニット４０の構成は、第１加工ユニット４０Ａ及び第２加工ユニット４０Ｂの両方に適用される。

切削ブレード５０は、図示しないマウントフランジと共に切削ブレード５０を挟持する固定ナットなどによって、スピンドル５２の先端に取り付けられる。切削ブレード５０は、スピンドル５２によって回転駆動され、被加工物１００を切削する。切削ブレード５０およびスピンドル５２の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

切削ブレード５０は、いわゆるハブブレードであり、金属（例えばアルミニウム）で形成された円板状の基台の外周に固定されて、被加工物１００を切削する円環状の切り刃を備える。切り刃は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）等の砥粒と、金属や樹脂等を含むボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。なお、切削ブレードとして、切り刃のみで構成されたワッシャーブレードを用いてもよい。

ブレードカバー５４は、切削ブレード５０の外周部を覆うカバーである。接続パイプ５５は、ブレードカバー５４に設けられている。本実施形態では、接続パイプ５５として、接続パイプ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄの４本が設けられている。ただし、接続パイプ５５の数は、４本に限られず任意である。

Ｙ軸方向に沿って立設された２本の接続パイプ５５ａ、５５ｂは、切削ブレード５０を挟んで設けられ、一対の供給ノズル５６（反対側の冷却ノズルは不図示）に接続されている。供給ノズル５６は、切削ブレード５０の側面に液体を噴射する。すなわち、供給ノズル５６は、切削ブレード５０の＋Ｙ軸方向側と−Ｙ軸方向側とに設けられ、切削ブレード５０の＋Ｙ軸方向側の面（側面）と−Ｙ軸方向側の面（側面）とに、液体を噴射する。供給ノズル５６が噴射する液体は、冷却液でもよいし切削液であってもよい。

接続パイプ５５ｃ、５５ｄには、複数の供給ノズル５８が接続されている。供給ノズル５８は、先端に、液体を噴射する開口である噴射口５９が設けられている。供給ノズル５８は、切削ブレード５０のＸ軸方向側に設けられており、噴射口５９が、切削ブレード５０の外周５０ａに対向する。供給ノズル５８は、噴射口５９から、切削ブレード５０の外周５０ａに向かって液体を噴射する。供給ノズル５６が噴射する液体は、冷却液でもよいし切削液であってもよい。

それぞれの供給ノズル５８は、切削ブレード５０に対する位置が互いに異なるように設置されて、切削ブレード５０の外周５０ａの異なる位置に液体を噴射する。本実施形態では、供給ノズル５８として、供給ノズル５８ａ、５８ｂ、５８ｃが設けられている。供給ノズル５８ａ、５８ｂ、５８ｃは、切削ブレード５０に対する位置が互いに異なるように設置されている。供給ノズル５８ａ、５８ｂ、５８ｃは、本実施形態ではＺ軸方向に並んでいる。供給ノズル５８ａは、Ｙ軸方向から見て、噴射口５９が、切削ブレード５０の外周５０ａの３時の位置に対向するように設置されている。供給ノズル５８ｂは、Ｙ軸方向から見て、噴射口５９が、切削ブレード５０の外周５０ａの４時の位置に対向するように設置されている。供給ノズル５８ｃは、Ｙ軸方向から見て、噴射口５９が、切削ブレード５０の外周５０ａの５時の位置に対向するように設置されている。

また、供給ノズル５８ａ、５８ｂ、５８ｃは、切削ブレード５０に対する角度が互いに異なっているともいえる。すなわち、供給ノズル５８ａの中心軸ＡＸａと、切削ブレード５０の外周５０ａの噴射口５９が対向する箇所の接線Ｂａと、のなす角度を、角度θａとする。また、供給ノズル５８ｂの中心軸ＡＸｂと、切削ブレード５０の外周５０ａの噴射口５９が対向する箇所の接線Ｂｂと、のなす角度を、角度θｂとする。また、供給ノズル５８ｂの中心軸ＡＸｃと、切削ブレード５０の外周５０ａの噴射口５９が対向する箇所の接線Ｂｃと、のなす角度を、角度θｃとする。この場合、角度θａ、θｂ、θｃは、互いに異なる。

なお、供給ノズル５８ａ、５８ｂ、５８ｃは、切削ブレード５０に対する位置が互いに異なるように設置されていれば、上述した位置に設けられることに限られない。また、供給ノズル５８の数は３つに限られず、複数であれば任意の数であってよい。

被加工物１００の切削加工時には、供給ノズル５６、５８から液体を噴射しながら、切削ブレード５０を高速（例えば３００００ｒｐｍ）で回転させる。この状態で、チャックテーブル３０を加工送りすることにより、被加工物１００を切削する。

図１に示すように、加工装置２は、加工装置２を制御する制御装置７０を備える。制御装置７０は、供給ノズル５８による液体の供給を制御し、複数の供給ノズル５８から、液体を供給する供給ノズル５８を選択する。すなわち、制御装置７０は、複数の供給ノズル５８のうちの一部に液体を供給させる。また、制御装置７０は、複数の供給ノズル５８の全てに液体を供給させてもよい。

図３は、本実施形態に係る制御装置のブロック図である。本実施形態における制御装置７０は、例えばコンピュータであり、図３に示すように、入力部７２と、出力部７４と、記憶部７６と、制御部７８とを有する。入力部７２は、作業者の操作を受け付ける入力装置である。出力部７４は、制御部７８の制御内容などを表示する表示装置である。記憶部７６は、制御部７８の演算内容やプログラムの情報などを記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。制御部７８は、演算装置、すなわちＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

制御装置７０は、例えば作業者がどの供給ノズル５８から液体を供給するかの情報である選択情報を、制御装置７０の入力部７２に入力する。入力部７２が選択情報を受け付けたら、制御部７８は、複数の供給ノズル５８のうち、選択情報において液体を供給するとされた供給ノズル５８から、液体を供給させる。これにより、加工装置２は、供給ノズル５８を換装することなく、加工工程毎に液体を供給する供給ノズル５８を切り替えることが可能となり、工程毎に加工ユニットに適切に液体を供給することができる。

図４は、液体を供給する供給ノズルを設定する画面の一例を示す図である。図４に示すように、制御装置７０は、出力部７４に、設定画像Ｐを表示させる。設定画像Ｐは、液体を供給する供給ノズルを設定するための画面である。図４の例では、設定画像Ｐは、第１チャンネル、すなわち第１加工ユニット４０Ａと、第２チャンネル、すなわち第２加工ユニット４０Ｂとのそれぞれについて、液体を供給する供給ノズル５８を設定するものとなっている。図４の例では、設定画像Ｐは、第１チャンネルと第２チャンネルとにおいて、複数の条件である条件Ｚ１、Ｚ２が設定可能となっている。条件Ｚ１、Ｚ２のそれぞれにおいて、３時（供給ノズル５８ａ）、４時（供給ノズル５８ｂ）、５時（供給ノズル５８ｃ）の供給ノズル５８毎に、液体を供給するかを設定する画像Ｐ１が含まれている。例えば作業者が画像Ｐ１を選択することで、第１チャンネルと第２チャンネルとにおいて、条件毎に、どの供給ノズル５８に液体を供給させるかが設定される。

図４の例では、第１チャンネル（第１加工ユニット４０Ａ）の条件Ｚ１では、３時（供給ノズル５８ａ）、４時（供給ノズル５８ｂ）の供給ノズル５８から液体を供給するように設定されており、第１チャンネルの条件Ｚ２では、４時（供給ノズル５８ｂ）の供給ノズル５８から液体を供給するように設定されている。また、図４の例では、第２チャンネル（第２加工ユニット４０Ｂ）の条件Ｚ１では、４時（供給ノズル５８ｂ）の供給ノズル５８から液体を供給するように設定されており、第２チャンネルの条件Ｚ２では、４時（供給ノズル５８ｂ）、５時（供給ノズル５８ｃ）の供給ノズル５８から液体を供給するように設定されている。加工装置２は、例えば加工工程毎に、条件Ｚ１、Ｚ２を切り替えることで、加工工程毎に液体を供給する供給ノズル５８を切り替えることができる。制御装置７０は、このように設定画像Ｐを表示することで、加工工程毎に液体を供給する供給ノズル５８を、作業者に容易に設定させることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る加工装置２は、被加工物１００を切削する切削ブレード５０と、切削ブレード５０に液体を供給し、切削ブレード５０に対する位置が互いに異なる複数の供給ノズル５８と、を備える。本実施形態に係る加工装置２は、加工工程毎に液体を供給する供給ノズル５８を切り替えることが可能となり、加工工程毎に適切な位置に液体を供給することが可能となる。また、供給ノズル５８を換装することなく、加工工程毎に液体を供給する供給ノズル５８を切り替えることが可能も可能となる。従って、本実施形態に係る加工装置２は、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することができる。

また、供給ノズル５８は、液体を噴射する噴射口５９が切削ブレード５０の外周５０ａに対向して、切削ブレード５０の外周５０ａに液体を供給する。本実施形態に係る加工装置２によると、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することができる。

また、本実施形態に係る加工装置２は、切削ブレード５０と複数の供給ノズル５８とを備える第１加工ユニット４０Ａと、切削ブレード５０と複数の供給ノズル５８とを備える第２加工ユニット４０Ｂと、を有する。このように複数のチャンネルの加工ユニットを備えることで、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することができる。

また、本実施形態に係る加工装置２は、供給ノズル５８による液体の供給を制御する制御部７８を更に備える。制御部７８は、複数の供給ノズル５８から、液体を供給する供給ノズル５８を選択する。本実施形態に係る加工装置２によると、工程毎に加工工具に適切に液体を供給することができる。

なお、本考案は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本考案の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

２ 加工装置
４０ 加工ユニット
５０ 切削ブレード
５２ スピンドル
５８ 供給ノズル
７０ 制御装置
７８ 制御部
１００ 被加工物

Claims (4)

1. 被加工物を切削する切削ブレードと、
   前記切削ブレードに液体を供給し、前記切削ブレードに対する位置が互いに異なる複数の供給ノズルと、
   を備える、加工装置。
2. 前記供給ノズルは、液体を噴射する噴射口が前記切削ブレードの外周に対向して、前記切削ブレードの外周に液体を供給する、請求項１に記載の加工装置。
3. 前記切削ブレードと複数の前記供給ノズルとを備える第１加工ユニットと、
   前記切削ブレードと複数の前記供給ノズルとを備える第２加工ユニットと、を有する、請求項１又は請求項２に記載の加工装置。
4. 前記供給ノズルによる液体の供給を制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、複数の前記供給ノズルから、液体を供給する前記供給ノズルを選択する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の加工装置。

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